ÜBER DAS AUFTRETEN VON TURMALIN

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1 ÜBER DAS AUFTRETEN VON TURMALIN IN NORWEGISCHEN KIESVORKOMMEN VON C. W. CARSTENS MIT I TEXTFIGUR or kurzem hat H. H. SMITH das Auftreten von Turmalin V in einem der Kiesvorkommen des Trondhjemgebiets beschrieben.1 "TourmaHne has", schreibt der Verfasser hier, "so far as I know, never been met with in or in association with iron-pyrite masses." Im Kiesrevier von Lökken im Trondhjemgebiet, ganz in der Nähe des von SMITH erwähnten Kiesvorkommens, kennt man aber schon lange turmalinführende Gesteinslager, die im unmittelbaren Kontakt mit jaspislagern und kleinen Kieslagern vom Leksdalstypus auftreten. In meiner Arbeit über die in Betracht kommenden Kiesvorkommen ist dieses Verhältnis folgendermassen erwähnt worden: 2 "Ein chlorithaltiges Gesteinslager im Kontakt mit einem Jaspislager nordwestlich von Espaas in der Nähe von Storaas, Meldalen, wird durch den Gehalt an Turmalin charakterisiert. Porphyrablastisch entwickelte Körner von Turmalin, Epidot, Calcit und Magnetit liegen hier mit Titanitaggregaten in einem Grundgewebe, aus Chlorit und Quarz bestehend. Die Turmalinindividuen sind einachsig, der optische Charakter ist negativ. 0 = schwarz > E = hellbraun. Sie treten in langgestreckten dünnen Stengeln auf, die richtungslos im Gestein liegen. Sie t H. H. SMITH: Fund av turmalin fra en norsk kisforekomst, Norsk geol. Tidsskr. Bd. IX, 1926, S Discovery of TourmaHne in a Norwegian Pyrites Deposit, Bull. of the lnst. of Mining and Metallurgy, No. 267, C. W. CARSTENS: Der unterordovicische Vulkanhorizont in dem Trondhjemgebiet, Norsk geol. Tidsskr. Bd. VII, 1922, S. 227.

2 332 C. W. CARSTENS. kommen oft als Einschlüsse in dem Epidotmineral vor und sind zweifelsohne frühzeitig an Ort und Stelle gebildet. Turmalin ist ausserdem in einem magnetitführenden, jaspisähnlichen Gestein von Segelvand in der Nähe von Dragset nachgewiesen. In beiden Gesteinen sind die Turmalinkrystalle von unzweifelhaft primärer Natur. Wahrscheinlicherweise muss eine in suprakrustalen Gesteinslagern stattfindende Turmalinbildung mit Borexhalationen (in den Zeitintervallen zwischen den Extrusionen der basaltischen Lavaströme) in Verbindung stehen." Über die Genesis der Kiesvorkommen vom Leksdalstypus wozu auch das von SM.ITH beschriebene kleine Kieslager von jordhus gehört, wird in einem Schlusskapitel der erwähnten Abhandlung folgendes angeführt: 1 "Wegen der stetigen Wechsellagerung derselben (d. h. der Kieslager) mit quarzit-und jaspisähnlichen Gesteinen, Schwarzfelslagern, chloritführenden Gesteinslagern und Graphitschieferschichten müssen die Kiesvorkommen von Skjödskift (Meldalen) und Leksdalen als sedimentäre Bildungen aufgefasst werden. Die starke Wechsellagerung mit Mächtigkeiten zwischen einem Bruchteil von einem mm und mehreren cm und dm, in Verbindung mit einer ziemlich grossen Unveränderlichkeit in der Streichrichtung, macht die sedimentäre Bildungsweise zu der einzig annehmbaren Hypothese. Wie unten näher präzisiert werden soll, repräsentieren jedoch die oben angeführten Gesteine wahrscheinlich zum überwiegenden Teil nicht klastische, sondern bio-chemische Gesteinstypen, die submarin unter dem Einfluss magmatischer Aktivität entstanden sind. Denn die Kiesvorkommen von dem Typus Skjödskift Leksdalen (oder von dem Leksdaltypus, wie ich sie in einer früheren Arbeit benannt habe) treten in der norwegischen Gebirgskette niemals ausserhalb der vulkanischen Grünsteinshorizonte auf. Die Bildung wird deshalb wahrscheinlich durch die vulkanischen Prozesse bedingt." Nach der oben angeführten Anschauungsweise über die Genesis der Kiesvorkommen vom Leksdalstypus war es schon von vornherein zu erwarten, dass auch die eigentlichen Kieslager unter Umständen turmalinführend seien. Der Fund von H. H. I I c. s. 253.

3 TURMALIN IN NORWEGISCHEN KIESVORKOMMEN. 333 SMITH scheint mir deshalb in dieser Beziehung von grossem Interesse zu sein. Der Fund hat aber nicht, wie H. H. SMITH meint, irgendwelche Bedeutung für unsere Auffassung über die genetischen Verhältnisse der hier in Betracht kommenden Kieslager. Vielmehr scheint er die früher von mir gegebene Darstellung über die Genesis der Kiesvorkommen vom Leksdalstypus völlig zu bestätigen. Nachdem ich die Abhandlung von H. H. SMITH schon gesehen hatte, wurde mir freundliehst von Herrn Bergingenieur ÜKKEN HAUG, Lökken, ein schönes Stück des turmalinführenden Kieslagers vonj ordhus zugestellt. Die Probe besteht zum überwiegenden Teil aus Pyrit in ganz kleinen Krystallen; die Kantenlängen der Pyritwürfel sind gewöhnlich kleiner als 0,03 mm. Die Turmalinindividuen treten richtungslos und gleichmässig im Gestein verteilt auf; die Länge der Individuen beträgt 1-2 mm, die Dicke dagegen nur etwa 0, 1 mm. Die prozentuelle Menge des Minerals geht deutlich aus der beigefügten Photographie hervor. Der Turmalin ist opt. einachsig; der optische Charakter ist neg. 0 = schmutzig braungrau (mit Stich ins Grünliche), E=hellbraun bis fast farblos (Schliffdicke = etwa 0,022 mm). Die Doppelbrechung ist verhältnismässig stark (w-e=etwa 0,027), der Eisengehalt ist somit aller Wahrscheinlichkeit nach ganz beträchtlich. Die Turmalinindividuen sind zum Teil gebrochen und dann vielmals mit kleinen Quarzkörnern zusammengekittet. In den Zwischenräumen ("Schrumpfungshohlräumen") der Kiesmasse treten, wie immer in den Kieslagern des Leksdalstypus, körnige, drahtförmige oder stengelige, nicht parallelorientierte Quarzaggregate aufl. Die Kiesvorkommen des Leksdalstypus bilden - wie chon teilweise aus der obenstehenden Darstellung hervorgeht - einen speciellen und verhältnismässig wenig verbreiteten Typus der Kiesvorkommen der norwegischen Gebirgskette. Sie gehören der ausgeprägt vulkanischen Periode, deren Ablagerungen vom Verfasser die Bymarkgruppe genannt worden sind. Das Alter dieser Gruppe ist unterordovicisch. Die in wirtschaftlicher Beziehung wichtigsten Kiesvorkommen Norwegens sind (mit eventueller Ausnahme von Stord) 1 I. c. s. 217.

4 334 C. W. CARSTENS. alle vom Leksdalstypus genetisch gan verschieden. Sie sind teils mit gabbroiden, teils auch mit granitischen Tiefengesteinen topographisch und genetisch verbunden und gehören, nach der Nomenklatur von j. H. L. VoGT, den intrusiven Kieslagerstätten an. Diejenigen dieser Vorkommen, die mit Gabbrogesteinen in Verbindung auftreten, sind in der norwegischen Literatur bisher gewöhnlich zum Rörostypus gerechnet worden. Zu ihnen gehören die weitaus grössten der norwegischen Kiesvorkommen, u. a. Fig. 1. Turmalinführender Kies, Jordhus, Meldalen. Verp. 28 Schwarz: Kies, Grau: Turmalin, Weiss: Quarz. Röros, Sulitjelma und wahrscheinlicherweise Lökken. Das Alter dieser Vorkommen ist oberordovicisch oder silurisch. Da H. H. SMITH in seiner interessanten Mitteilung die verschiedenartige Genesis der norwegischen Kiesvorkommen nicht berücksichtigt hat, scheinen auch in der Diskussion, die seiner Mitteilung nachgefolgt hat, und die in der Bulletin of the Institution of Mining and Metallurgy No referiert worden ist, Verwechselungen stattgefunden zu haben. In dieser Diskussion hat W. R. jones auch ganz kurz die Genesis der Jaspisgesteine behandelt; ich möchte deshalb an dieser Stelle

5 TURMALIN IN NORWEGISCHEN KIESVORKOMMEN. 335 nur daran erinnern, dass die Jaspisgesteine im Kiesrevier von Lökken teilweise radiolarienführend sind und infolgedessen als sedimentäre Gesteine aufgefasst werden müssen. 1 Aus meiner oben citierten Abhandlung erlaube ich mir ferner folgendes darüber anzuführen:2 "In den Ruhepausen zwischen der eruptiven Tätigkeit kamen, wenn wir uns den Anschauungen von DEWEY und FLEET anschliessen, Gasexhalationen, aus Si02, Na20 und H20 bestehend, zur Entwicklung. Die Lebensbedingungen der kieselsäurehaltigen Organismen wurden dadurch stark begünstigt, es bildeten sich somit die Jaspislager und Blauquarzlager vielleicht als ein Produkt chemischer und organogener Vorgänge". Die vulkanischen Gesteine der Bymarkgruppe sind zum überwiegenden Teil aus basaltischer (spilitischer) Zusammensetzung. Und an einer Reihe verschiedener Stellen treten radiolarienführende Jaspisgesteine mit solchen Gesteinen zusammen auf. Diese Verbindung scheint somit gesetzmässig zu sein. In der oben erwähnten Diskussion stellt ferner N. 0. BROWN die Frage, ob Manganmineralien in den jaspislagern und Kieslagern des Trondhjemgebiets auftreten. Leider liegen nur wenige komplette Analysen von Jaspisgesteinen vor; eine Analyse, die vor kurzem hier im Institut (von Herrn KR. KRISTOFFERSEN) ausgeführt worden ist, zeigt nur 0,01 Ofo MnO. Von den magnetitführenden Blauquarzgesteinen, die in der Gegend von Trondhjem auftreten, und die in genetischer Beziehung mit den Jaspisgesteinen völlig identisch sind, steht aber eine grössere Anzahl von Analysen zur Disposition. Eine Durchschnittsanalyse des Bltmquarzlagers von Heimdal (ganz in der Nähe der Stadt) findet sich in der Arbeit des Verfassers über den Bau des Trondhjemgebiets; 3 sie ist unten angeführt: Si02 74,64 Al208 1' 15 Fe ,30 1 I. c. s I. c. s C. W. CARSTENS: Oversigt over Trondhjemsfeltets bergbygning, Det kgl. norske Videnskabers Se1skabs Skrifter, 1919, Nr. 1, S. 72.

6 336 C. W. CARSTENS. MnO ,75 MgO ,31 CaO ,37 s... 0,08 p ,014 co nicht best. Der Schwarzfels, der nur aus Magnetit und Stilpnomelan besteht und der mit Jaspis- und Kieslagern in stetiger Wechsellagerung auftritt, zeigt gelegentlich auch einen kleinen MnOgehalt. In den beiden Analysen, die üher Schwarzfels ausgeführt worden sind, beträgt der MnO- gehalt beziehungsweise 0,38 und 2,02%1 Der Mangan kommt somit in den Blauquarz- (und Jaspis) gesteinen und deren Nebengesteinen zum Teil in verhältnismässig grosser Menge vor. Eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Radiolarienschlamm unserer Tiefsee tritt dadurch hervor. "Die Tiefe des unterordovicischen Meeres", schreibt der Verfasser in der oben erwähnten Abhandlung2, "in dem sich die Jaspislager entwickelten, kennen wir nicht, doch können wir wohl mit grosser Wahrscheinlichkeit voraussagen, dass sich bei günstigen Lebensbedingungen die kieselsäurehaltigen Kleinorganismen in kleinerer Tiefe einstellen als unter gewöhnlichen Verhältnissen. Die Jaspisgesteine brauchen deshalb nach dieser Auffassung keine typischen Tiefseesedimente zu sein." Da ich zur Zeit mit genetischen Studien über die Kiesvorkommen vom Rörostypus be chäftigt bin, möchte ich, bevor diese Studien abgeschlossen sind, die genetischen Verhältnisse dieses Typus weiter nicht berühren. Ich habe in der obenstehenden Darstellung nur in aller Kürze zeigen wollen, dass die dichten, deutlich gelagerten Kiesvorkommen im Kiesrevier von Lökken (in casu J ordhus) einen ganz speciellen genetischen Typus bilden, der sich geologisch, petrographi ch und auch chemisch von den wirtschaftlich viel wichtigeren Kiesvorkommen des Rörostypus deutlich unterscheidet. Trondhjem im März I J. C. S I. c. s Gedruckt 10. Mai 1927.